RU2798456C1 - Nuclear power plant control method and controller - Google Patents
Nuclear power plant control method and controller Download PDFInfo
- Publication number
- RU2798456C1 RU2798456C1 RU2022115514A RU2022115514A RU2798456C1 RU 2798456 C1 RU2798456 C1 RU 2798456C1 RU 2022115514 A RU2022115514 A RU 2022115514A RU 2022115514 A RU2022115514 A RU 2022115514A RU 2798456 C1 RU2798456 C1 RU 2798456C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- power
- xenon
- reactivity
- control rods
- control
- Prior art date
Links
Images
Abstract
Description
Настоящее изобретение относится к способу управления атомной электростанцией, содержащей реактор с водой под давлением.The present invention relates to a method for controlling a nuclear power plant containing a pressurized water reactor.
Кроме того, настоящее изобретение относится к контроллеру для атомной электростанции.In addition, the present invention relates to a controller for a nuclear power plant.
Электрическую сеть питают электрической энергией, вырабатываемой несколькими видами источников энергии. В частности, возобновляемые источники энергии, например энергия ветра и солнца, весьма нестабильны. Таким образом, атомные электростанции также должны все больше и больше участвовать в регулировании сети, чтобы стабилизировать сеть. Регулирование электрической сети выполняют посредством нескольких режимов регулирования сети, а именно посредством первичного управления, обеспечивающего немедленное изменение мощности в течение нескольких секунд для поддержки частоты сети, вторичного управления или работы с отслеживанием нагрузки, при которой дистанционно подают запрос на дополнительную или меньшую энергию, при этом изменение электроэнергии должно быть обеспечено не позднее, чем за 15 минут. Третичный режим управления обеспечивает средне- и долговременное изменение мощности.The electrical network is fed with electrical energy generated by several types of energy sources. In particular, renewable energy sources such as wind and solar power are highly unstable. Therefore, nuclear power plants also need to participate more and more in the regulation of the grid in order to stabilize the grid. Grid control is performed through several grid control modes, namely primary control providing an immediate change in power within a few seconds to maintain the grid frequency, secondary control or load sensing operation in which a request for additional or less power is remotely made, while change of electricity must be provided no later than 15 minutes. The tertiary control mode provides medium and long-term power variation.
В настоящее время использование атомных электростанций для различных режимов регулирования достаточно затруднительно. Например, оператор атомной станции оценивает реактивность ксенона на основе предыдущего опыта.At present, the use of nuclear power plants for various control modes is rather difficult. For example, a nuclear power plant operator estimates xenon reactivity based on previous experience.
В EP 0 540 951 A1 раскрыт способ и устройство для управления ядерным реактором для минимизации концентрации бора во время работы с отслеживанием нагрузки. В связи с этим основное внимание уделяют управлению осевым распределением мощности и соответствующим осевым ксеноновым колебаниям во время работы с отслеживанием нагрузки в сочетании с целью минимизировать впрыск борной кислоты и деионизированной воды.
В DE 10 2017 205 553 A1 раскрыт способ прогнозирования концентрации ксенона в течение периода вывода на рабочий режим атомной электростанции в режиме работы с отслеживанием нагрузки.DE 10 2017 205 553 A1 discloses a method for predicting the xenon concentration during the power-up period of a nuclear power plant in load-sensing operation.
В EP 2 686 851 B1 раскрыт способ работы реактора с водой под давлением во время работы с отслеживанием нагрузки.EP 2 686 851 B1 discloses a method for operating a pressurized water reactor during load sensing operation.
В EP 2 157 582 A1 раскрыт способ прогнозирования колебаний ксенона. Для этого определяют осевое распределение мощности реактора, чтобы быстро подавить ксеноновые колебания.EP 2 157 582 A1 discloses a method for predicting xenon fluctuations. For this, the axial power distribution of the reactor is determined in order to quickly suppress xenon oscillations.
Ввиду вышеизложенного цель изобретения заключается в создании усовершенствованного способа управления ядерным реактором, который может работать с высокой надежностью во многих различных режимах управления сетью.In view of the foregoing, it is an object of the invention to provide an improved nuclear reactor control method that can operate with high reliability in many different network control modes.
В соответствии с одним аспектом предложен способ управления атомной электростанцией, содержащей ядерный реактор с водой под давлением, имеющий активную зону реактора, вырабатывающую энергию, первичный контур, соединяющий активную зону реактора с парогенератором, один или несколько регулирующих стержней, которые могут быть перемещены в активную зону реактора для регулирования мощности активной зоны реактора, инжекторное устройство для впрыска борной кислоты и/или деионизированной воды в первичный контур для управления реактивностью активной зоны реактора, причем способ включает:In accordance with one aspect, a method is provided for controlling a nuclear power plant comprising a nuclear pressurized water reactor having a reactor core that generates power, a primary circuit connecting the reactor core to a steam generator, one or more control rods that can be moved into the core reactor for controlling the power of the reactor core, an injection device for injecting boric acid and/or deionized water into the primary circuit for controlling the reactivity of the reactor core, the method comprising:
определение фактической мощности ядерного реактора,determination of the actual power of a nuclear reactor,
автоматическое определение фактической концентрации ксенона, фактической концентрации йода и/или фактической реактивности ксенона,automatic determination of the actual xenon concentration, the actual iodine concentration and/or the actual xenon reactivity,
получение целевой мощности и градиента мощности для увеличения мощности до достижения целевой мощности,obtaining a target power and a power gradient to increase the power until the target power is reached,
отличающийся тем, чтоcharacterized in that
получают период ожидания и/или оставшийся период ожидания, в течение которого ядерный реактор работает на частичной мощности до тех пор, пока он не увеличит мощность до целевой мощности, превышающей частичную мощность,a waiting period and/or a remaining waiting period are obtained during which the nuclear reactor operates at partial power until it increases the power to a target power exceeding the partial power,
вычисляют для конца периода ожидания и/или оставшегося периода ожидания реактивность ксенона и/или концентрацию ксенона на основе фактической концентрации ксенона, фактической концентрации йода и полученного периода ожидания,calculate for the end of the waiting period and/or the remaining waiting period the xenon reactivity and/or the xenon concentration based on the actual xenon concentration, the actual iodine concentration and the obtained waiting period,
вычисляют для конца периода увеличения мощности реактивность ксенона и/или концентрацию ксенона,xenon reactivity and/or xenon concentration are calculated for the end of the power increase period,
вычисляют заданное положение регулирующего стержня на начало увеличения мощности для одного или нескольких регулирующих стержней на основе вычисленной реактивности ксенона и/или концентрации ксенона в конце периода ожидания и в конце периода увеличения мощности таким образом, чтобы увеличение мощности могло быть выполнено с использованием регулирующих стержней,calculating a predetermined position of the control rod at the beginning of the power increase for one or more control rods based on the calculated xenon reactivity and/or xenon concentration at the end of the waiting period and at the end of the power increase period so that the power increase can be performed using the control rods,
позиционируют в течение периода ожидания один или несколько регулирующих стержней на основе периода ожидания и заданного положения регулирующих стержней на начало увеличения мощности таким образом, чтобы один или несколько регулирующих стержней достигали заданного положения регулирующего стержня на начало увеличения мощности в конце периода ожидания.one or more control rods are positioned during the waiting period based on the waiting period and the predetermined position of the control rods at the beginning of the increase in power so that one or more control rods reach the predetermined position of the control rod at the beginning of the increase in power at the end of the waiting period.
Дополнительные варианты осуществления изобретения могут относиться к одному или нескольким из следующих признаков, которые могут сочетаться в любой технически осуществимой комбинации:Additional embodiments of the invention may relate to one or more of the following features, which may be combined in any technically feasible combination:
- расчет заданного положения регулирующего стержня на начало увеличения мощности дополнительно основан на одном или нескольких значениях реактивности и/или коэффициентах реактивности ядерного реактора, в частности, на одном или нескольких коэффициентах реактивности одного или нескольких регулирующих стержней, коэффициенте реактивности одного или нескольких L-стержней, изменении реактивности из-за разницы средней температуры теплоносителя (ACT) между фактической мощностью и целевой мощностью, изменении реактивности из-за разницы между фактической мощностью и целевой мощностью, и/или вкладе в реактивность последующего потока впрыскиваемой борной кислоты или деионизированной воды в сочетании с коэффициентом борной кислоты в первичной охлаждающей жидкости;- the calculation of the target position of the control rod at the beginning of the increase in power is additionally based on one or more reactivity values and/or reactivity factors of the nuclear reactor, in particular on one or more reactivity factors of one or more control rods, the reactivity factor of one or more L-rods, change in reactivity due to difference in mean coolant temperature (ACT) between actual power and target power, change in reactivity due to difference between actual power and target power, and/or contribution to reactivity of a subsequent flow of injected boric acid or deionized water in combination with a factor boric acid in the primary coolant;
- расчет заданного положения регулирующих стержней на начало увеличения мощности дополнительно основан на заданном положении регулирующих стержней при полной мощности и/или заданном положении L-стержней при полной мощности;- calculation of the target position of the control rods at the beginning of the increase in power is additionally based on the target position of the control rods at full power and/or the target position of the L-rods at full power;
- если период ожидания превышает первое предварительно заданное время, позволяющее поднять концентрацию ксенона до максимального значения, то дополнительно: выводят один или несколько регулирующих стержней из активной зоны реактора для компенсации потери реактивности из-за увеличения концентрации ксенона и до окончания периода ожидания вводят один или несколько регулирующих стержней в активную зону реактора до заданного положения регулирующих стержней на начало увеличения мощности;- if the waiting period exceeds the first predetermined time, which allows raising the xenon concentration to the maximum value, then additionally: one or more control rods are removed from the reactor core to compensate for the loss of reactivity due to an increase in the xenon concentration, and before the end of the waiting period, one or more control rods into the reactor core to a predetermined position of the control rods at the beginning of the increase in power;
- в случае если регулирующие стержни достигают верхнего предела регулирования или положения полной нагрузки при выходе из активной зоны, то добавляют некоторое количество деионизированной воды для поддержания реактора на частичной мощности для компенсации потери реактивности из-за увеличения концентрации ксенона, в частности для обеспечения управляемости мощностью реактора;- if the control rods reach the upper control limit or the full load position when exiting the core, then some amount of deionized water is added to maintain the reactor at partial power to compensate for the loss of reactivity due to the increase in xenon concentration, in particular to ensure reactor power controllability ;
- способ также включает: определение лимита времени для перемещения одного или нескольких регулирующих стержней до заданного положения регулирующего стержня на начало увеличения мощности на основе фактического положения регулирующего стержня, заданного положения регулирующего стержня на начало увеличения мощности и фактической концентрации борной кислоты в первичной охлаждающей жидкости, чтобы переместить один или несколько регулирующих стержней в активную зону реактора до заданного положения регулирующего стержня на начало увеличения мощности до определенного лимита времени путем впрыска деионизированной воды в первичный контур, и добавляют деионизированную воду в первичный контур;the method also includes: determining a time limit for moving one or more control rods to a predetermined control rod position at the start of the power increase based on the actual position of the control rod, the predetermined control rod position at the start of the power increase, and the actual concentration of boric acid in the primary coolant, so that move one or more control rods into the reactor core to a predetermined position of the control rod at the start of increasing power to a certain time limit by injecting deionized water into the primary circuit, and adding deionized water to the primary circuit;
- лимит времени также определяют на основе минимальной скорости подачи деионизированной воды;- the time limit is also determined based on the minimum deionized water supply rate;
- когда период ожидания короче второго предварительно заданного времени, при этом второе предварительно заданное время больше первого предварительно заданного времени, один или несколько регулирующих стержней (16) перемещают в активную зону реактора после того, как концентрация ксенона достигла своего максимума в течение периода ожидания, для компенсации увеличения реактивности из-за снижения концентрации ксенона.- when the waiting period is shorter than the second predetermined time, while the second predetermined time is greater than the first predetermined time, one or more control rods (16) are moved to the reactor core after the xenon concentration has reached its maximum during the waiting period, for compensation for the increase in reactivity due to the decrease in xenon concentration.
- когда период ожидания короче второго предварительно заданного времени, при этом второе предварительно заданное время больше первого предварительно заданного времени, способ также содержит следующее: если во время перемещения в активную зону реактора регулирующие стержни достигают заданного положения регулирующих стержней на начало увеличения мощности, то добавляют борную кислоту в первичный контур и поддерживают регулирующие стержни в заданном положении начала увеличения мощности, в том числе для обеспечения остаточной реактивности выключенного реактора;- when the waiting period is shorter than the second predetermined time, while the second predetermined time is greater than the first predetermined time, the method also comprises the following: if, during the movement into the reactor core, the control rods reach the predetermined position of the control rods at the beginning of the increase in power, then boron is added acid into the primary circuit and maintain the control rods in a predetermined position to start increasing power, including to ensure the residual reactivity of the shutdown reactor;
- когда период ожидания превышает второе предварительно заданное время, при этом второе предварительно заданное время превышает первое предварительно заданное время, способ также содержит следующее: после достижения максимальной концентрации ксенона в течение периода ожидания добавляют борную кислоту в первичный контур для компенсации увеличения реактивности из-за снижения концентрации ксенона, при этом, в частности, до окончания периода ожидания регулирующие стержни остаются в положении верхнего предела регулирования или в положении полной мощности до перемещения одного или нескольких регулирующих стержней (16) в активную зону реактора до заданного положения регулирующих стержней на начало увеличения мощности;- when the waiting period exceeds the second predetermined time, while the second predetermined time exceeds the first predetermined time, the method also comprises the following: after reaching the maximum xenon concentration during the waiting period, boric acid is added to the primary circuit to compensate for the increase in reactivity due to the decrease xenon concentration, while, in particular, until the end of the waiting period, the control rods remain in the position of the upper limit of regulation or in the position of full power until one or more control rods (16) move into the reactor core to a predetermined position of the control rods at the beginning of the increase in power;
- первое предварительно заданное время соответствует времени через 2 часа после максимума ксенона или времени, которое после максимума ксенона соответствует 30% от времени ожидания до максимума ксенона;- the first preset time corresponds to the time 2 hours after the xenon maximum or the time after the xenon maximum corresponds to 30% of the waiting time to the xenon maximum;
- первое предварительно заданное время составляет от 6 до 10 часов, и/или второе предварительно заданное время составляет от 20 до 60 часов; и/или- the first preset time is from 6 to 10 hours and/or the second preset time is from 20 to 60 hours; and/or
- вычисляют общую реактивность, включая реактивность ксенона в конце периода ожидания и в конце периода увеличения мощности для увеличения мощности до целевой мощности для расчета заданного положения регулирующего стержня на начало увеличения мощности.- calculate the total reactivity, including the reactivity of xenon at the end of the waiting period and at the end of the power increase period to increase the power to the target power to calculate the desired position of the control rod at the beginning of the power increase.
В соответствии с другим аспектом предложен контроллер для атомной электростанции, содержащей ядерный реактор с водой под давлением, имеющий активную зону реактора, вырабатывающую энергию, первичный контур, соединяющий активную зону реактора с парогенератором, один или несколько регулирующих стержней, которые могут быть перемещены в активную зону реактора для регулирования мощности активной зоны реактора, инжекторное устройство для впрыска борной кислоты и/или деионизированной воды в первичный контур для управления реактивностью активной зоны реактора, причем контроллер выполнен с возможностью:In accordance with another aspect, a controller is provided for a nuclear power plant comprising a nuclear pressurized water reactor, having a reactor core that generates power, a primary circuit connecting the reactor core to a steam generator, one or more control rods that can be moved into the core reactor to control the power of the reactor core, an injection device for injecting boric acid and/or deionized water into the primary circuit to control the reactivity of the reactor core, the controller being configured to:
определять фактическую мощность ядерного реактора,determine the actual power of a nuclear reactor,
автоматически определять фактическую концентрацию ксенона, фактическую концентрацию йода и/или фактическую реактивность ксенона,automatically determine the actual xenon concentration, the actual iodine concentration and/or the actual xenon reactivity,
получать целевую мощность и градиент мощности для периода увеличения мощности до достижения целевой мощности,obtain the target power and the power gradient for the power increase period until the target power is reached,
отличающийся тем, что контроллер дополнительно выполнен с возможностью:characterized in that the controller is additionally configured to:
получать период ожидания и/или оставшийся период ожидания, в течение которого ядерный реактор работает на частичной мощности до тех пор, пока он не увеличит мощность до целевой мощности, превышающей частичную мощность,obtain a sleep period and/or remaining sleep period during which the nuclear reactor operates at partial power until it increases power to a target power that exceeds partial power,
вычислять для конца периода ожидания и/или оставшегося периода ожидания реактивность ксенона и/или концентрацию ксенона на основе фактической концентрации ксенона, фактической концентрации йода и полученного периода ожидания,calculate for the end of the waiting period and/or the remaining waiting period the xenon reactivity and/or the xenon concentration based on the actual xenon concentration, the actual iodine concentration and the obtained waiting period,
вычислять для конца периода увеличения мощности реактивность ксенона и/или концентрацию ксенона,calculate xenon reactivity and/or xenon concentration for the end of the power increase period,
вычислять заданное положение регулирующего стержня на начало увеличения мощности для одного или нескольких регулирующих стержней на основе вычисленной реактивности ксенона и/или концентрации ксенона в конце периода ожидания и в конце периода увеличения мощности таким образом, чтобы увеличение мощности могло быть выполнено с использованием регулирующих стержней,calculate a predetermined position of the control rod at the beginning of the power increase for one or more control rods based on the calculated xenon reactivity and/or xenon concentration at the end of the waiting period and at the end of the power increase period so that the power increase can be performed using the control rods,
позиционировать в течение периода ожидания один или несколько регулирующих стержней на основе периода ожидания и заданного положения регулирующего стержня на начало увеличения мощности таким образом, чтобы один или несколько регулирующих стержней достигали заданного положения регулирующего стержня на начало увеличения мощности в конце периода ожидания.to position during the waiting period one or more control rods based on the waiting period and the desired position of the control rod at the beginning of the increase in power so that one or more control rods reach the specified position of the control rod at the beginning of the increase in power at the end of the waiting period.
В соответствии с вариантами осуществления изобретения контроллер выполнен с возможностью выполнения описанного в этом документе способа.In accordance with embodiments of the invention, the controller is configured to perform the method described in this document.
Дополнительные преимущества, признаки, аспекты и подробности очевидны из зависимых пунктов формулы изобретения, описания и чертежей.Additional advantages, features, aspects and details are apparent from the dependent claims, description and drawings.
Так что способ, при котором вышеприведенные признаки настоящего изобретения можно понять в деталях, более конкретное описание изобретения, кратко изложенное выше, можно читать со ссылкой на варианты осуществления. Однако следует отметить, что на прилагаемых чертежах проиллюстрированы только типичные варианты осуществления этого изобретения, и, поэтому, их не следует рассматривать как ограничивающие его объем, поскольку изобретение может допускать другие столь же эффективные варианты осуществления.So that the way in which the above features of the present invention can be understood in detail, the more specific description of the invention summarized above can be read with reference to the embodiments. However, it should be noted that the accompanying drawings illustrate only exemplary embodiments of this invention and, therefore, should not be construed as limiting its scope, as the invention may allow for other equally effective embodiments.
Сопровождающие чертежи относятся к вариантам осуществления изобретения и описаны следующим образом:The accompanying drawings relate to embodiments of the invention and are described as follows:
на фиг. 1 схематично показана блок-схема способа в соответствии с вариантом осуществления изобретения,in fig. 1 is a schematic flow diagram of a method according to an embodiment of the invention,
на фиг. 2 графически представлена зависимость реактивности ксенона от увеличения мощности реактора,in fig. 2 graphically shows the dependence of xenon reactivity on the increase in reactor power,
на фиг. 3 схематически показан контроль вычисления реактивности ксенона в течение периода ожидания и периода выхода на рабочий режим,in fig. 3 schematically shows the control of the xenon reactivity calculation during the standby period and the wake-up period,
на фиг. 4 схематически показана модель для определения фактических значений содержания йода и ксенона,in fig. 4 schematically shows the model for determining the actual values of the content of iodine and xenon,
на фиг. 5 схематически показана модель для прогнозирования концентрации ксенона,in fig. 5 schematically shows a model for predicting the xenon concentration,
на фиг. 6 показан график концентрации ксенона и положения регулирующего стержня или D-стержня, подачи борной кислоты, подачи деионизированной воды и мощности реактора в зависимости от времени для первого периода ожидания, который составляет менее 8 часов, что соответствует максимуму ксенона, а положение(я) D-стержня остается по существу на значении, которое необходимо для последующего повышения мощности по сравнению с работой во вторичном режиме.in fig. 6 shows a plot of xenon concentration and control rod or D-rod position, boric acid supply, deionized water supply, and reactor power versus time for a first latency period that is less than 8 hours, corresponding to xenon maximum, and position(s) D -bar stays essentially at the value that is needed for the subsequent increase in power compared to operation in the secondary mode.
На фиг. 7 показан график концентрации ксенона и положения регулирующего стержня или D-стержня, подачи борной кислоты, подачи деионизированной воды и мощности реактора в зависимости от времени для второго периода ожидания, который составляет от 8 часов до примерно 30 часов при минимальном впрыске борной кислоты и деионизированной воды с использованием регулирующих стержней для компенсации ксенона.In FIG. 7 shows a graph of xenon concentration and control or D-rod position, boric acid supply, deionized water supply, and reactor power versus time for a second standby period that ranges from 8 hours to about 30 hours with a minimum injection of boric acid and deionized water. using control rods to compensate for xenon.
На фиг. 8 показан график концентрации ксенона и положения D-стержня, подачи борной кислоты, подачи деионизированной воды и мощности реактора в зависимости от времени для третьего периода ожидания, который превышает примерно 30 часов, при этом регулирующий стержень находится в положении для работы на полной мощности для расширенного режима работы с низким энергопотреблением (ELPO) с использованием ксенона для извлечения D-стержней и деионизированной воды с помощью автоматического баланса реактивности, чтобы вернуть их в необходимое положение для выхода на рабочий режим в конце скорректированного времени ожидания.In FIG. 8 shows a plot of xenon concentration and D-rod position, boric acid supply, deionized water supply, and reactor power versus time for a third sleep period that is greater than about 30 hours, with the control rod in the full power position for extended low power operating mode (ELPO) using xenon to extract D-rods and deionized water using an automatic reactivity balance to return them to the correct position to enter the operating mode at the end of the adjusted waiting time.
На фиг. 9 показан график, иллюстрирующий погрешность предсказания концентрации ксенона на основе корректировки прогноза ксенона за 200 шагов вычисления, иIn FIG. 9 is a graph illustrating the xenon concentration prediction error based on xenon prediction correction over 200 calculation steps, and
На фиг. 10 представлена визуализация управления реактивностью с целью увеличения мощности ядерного реактора на технологической компьютерной системе для оператора реактора.In FIG. 10 is a visualization of reactivity control to increase the power of a nuclear reactor on a process computer system for a reactor operator.
На фиг. 1 схематично показана блок-схема способа в соответствии с вариантом осуществления изобретения для реактора с водой под давлением. Ядерный реактор 3 включает в себя реакторный корпус высокого давления, который включает в себя топливные стержни в активной зоне реактора. Ядерный реактор 3, в частности, реакторный корпус высокого давления, соединен с одним или несколькими контурами 5 с первичной охлаждающей жидкостью или первичными контурами 5, в которых охлаждающую жидкость приводят в движение с помощью главного насоса 7 теплоносителя. Один или несколько первичных контуров 5 переносят посредством охлаждающей жидкости к одному или нескольким теплообменникам 9 тепло, генерируемое в результате ядерного деления ядерного топлива в топливных стержнях. Давление в этих первичных контурах 5 настолько высокое, что не происходит испарение воды или охлаждающей жидкости, циркулирующей в первичном контуре.In FIG. 1 is a schematic flow diagram of a method according to an embodiment of the invention for a pressurized water reactor. The
Один или несколько теплообменников или парогенераторов 9 генерируют пар, например, из воды или вторичной охлаждающей жидкости, циркулирующей в одном или нескольких вторичных контурах. Затем пар транспортируют через один или несколько вторичных контуров 11 к одной или нескольким паровым турбинам, где пар, получаемый из вторичной охлаждающей жидкости, расширяется и создает вращение, которое используется одной или несколькими электрическими машинами для выработки электрической энергии. Вторичная охлаждающая жидкость конденсируется, и ее подают обратно в теплообменник 9.One or more heat exchangers or
Ядерный реактор 3 включает в себя множество стержней, которые приспособлены для введения между топливными стержнями для управления мощностью, вырабатываемой ядерным реактором 3. Например, ядерный реактор включает в себя так называемые L-стержни 14 и D-стержни 16. L-стержни 14 предназначены главным образом для управления локальной плотностью мощности в активной зоне реактора или осевым распределением мощности. D-стержни или регулирующие стержни 16 предназначены для управления абсолютной мощностью активной зоны реактора. Регулирующие стержни 16 поглощают нейтроны, и в зависимости от глубины их введения можно управлять выработкой энергии ядерного реактора, например, за счет влияния на поток нейтронов внутри реактора. Поэтому, с помощью регулирующих стержней 16 можно быстро изменять мощность ядерного реактора 3. Регулирующие стержни 16 организованы в наборы (или группы) регулирующих стержней 16. Например, ядерный реактор 3 может включать в себя множество наборов регулирующих стержней 16, каждый из которых включает в себя от 3 до 8 регулирующих стержней 16.The
Перемещение регулирующих стержней 16 или набора D-стержней возможно между положением L-стержней, в частности, положением свободного конца L-стержней 14, например, когда свободный конец регулирующих стержней 16 соответствует свободному концу L-стержней 14, и полностью вставленным конечным положением или нижним конечным положением регулирующих стержней 16. Свободный конец L-стержней 14 и регулирующих стержней 16 соответствует нижнему концу, если стержни вводят сверху ядерного реактора 3. В варианте осуществления изобретения полностью вставленное конечное положение регулирующих стержней 16 заканчивается почти у дна активной зоны ядерного реактора 3. Например, нижнее конечное положение находится примерно на 300 см введения регулирующих стержней 16. Глубина введения регулирующих стержней 16 и L-стержней 14 определяется на основе свободного конца, проходящего в активную зону реактора. В данном примере считается, что регулирующие стержни 16 и L-стержни 14 вводят в ядерный реактор 3 сверху. Другие типы ядерных реакторов могут иметь регулирующие стержни 16 и L-стержни 14, которые вставляют снизу. Тогда полностью вставленное конечное положение является верхним конечным положением регулирующих стержней 16.Movement of the
Например, типичный реактор PWR (реактор с водой под давлением) немецкой конструкции с электрической мощностью около 1500 МВт имеет 4 подвижных набора (или группы) регулирующих стержней 16 с 4 регулирующими стержнями в каждом для управления мощностью реактора. Такой реактор может иметь комплект L-стержней, состоящий примерно из 45 L-стержней.For example, a typical PWR (Pressed Water Reactor) of German design with an electrical power of about 1500 MW has 4 movable sets (or groups) of
Для контроля и управления ядерным реактором 3 предусмотрено множество детекторов для непрерывного определения плотности потока нейтронов, причем в соответствии с вариантом осуществления изобретения в так называемой SPND-трубке (детектор нейтронов с автономным питанием) 18 предусмотрено восемь раз по шесть детекторов.To monitor and control the
Как управлять осевым распределением мощности и соответствующими осевыми колебаниями ксенона с помощью L-стержней, в соответствии с вариантами осуществления изобретения, является частью стандартного управления 58 реактором, поскольку его используют с "адаптивным управлением распределением мощности" в PWR немецкой конструкции. Это "адаптивное управление распределением мощности" запускает модуль "осевого двухточечного расчета ксенона" (одна точка для верхней и другая точка для нижней половины активной зоны; входные данные задают SPND-трубками 18). Динамика "адаптивного управления распределением мощности" адаптирована таким образом, что необходимое изменение положения L-стержня происходит параллельно с изменением нагрузки. Таким образом, это адаптивное управление распределением мощности по существу не требует впрыска борной кислоты и деионизированной воды для компенсации изменения положения L-стержня, который используется для управления осевым распределением мощности PD при частичной нагрузке. Другими словами, изменение положения L-стержней для управления осевым распределением мощности, касательно реактивности, компенсируется эффектом реактивности за счет изменения мощности реактора. How to control axial power distribution and corresponding xenon axial vibrations with L-rods, according to embodiments of the invention, is part of the
В соответствии с вариантами осуществления изобретения наборы регулирующих стержней 16 могут быть вставлены один за другим. Наборы регулирующих стержней или регулирующие стержни 16 лишь незначительно влияют на осевое распределение мощности. Мощность ядерного реактора и, таким образом, перемещение регулирующих стержней 16 регулируют в зависимости от результатов измерения средней температуры теплоносителя - ACT.According to embodiments of the invention, sets of
В соответствии с настоящим изобретением, минимизацию впрыска BODE (впрыска борной кислоты и/или деионизированной воды) производят и обеспечивают посредством полного управления реактивностью, которое адаптировано к нескольким режимам управления, связанным с сетью электроснабжения.In accordance with the present invention, the minimization of BODE injection (boric acid and/or deionized water injection) is produced and provided by total reactivity control, which is adapted to several control modes associated with the power supply network.
Кроме того, ядерный реактор содержит датчики 20 для определения мощности ядерного реактора 3, например, по потоку нейтронов.In addition, the nuclear reactor contains
В соответствии с вариантами осуществления изобретения, мощность ядерного реактора 3 регулируют посредством мощности, регулируемой на уровне генератора. Затем регулирующие стержни 16 и L-стержни 14 перемещают для согласования мощности ядерного реактора 3 с мощностью, требуемой генератором. При адаптации мощности ядерного реактора 3 также изменяется температура первичной охлаждающей жидкости. Более высокая мощность приводит к более высокой температуре первичной охлаждающей жидкости. Температура охлаждающей жидкости также влияет на реактивность ядерного реактора 3.In accordance with embodiments of the invention, the power of the
Продолжительное изменение реактивности, в частности за счет ксенона и расхода топлива, регулируют изменением концентрации борной кислоты и/или деионизированной воды. Это добавление одной из этих двух жидкостей в настоящем описании изобретении также может быть названо добавлением или впрыском BODE. Борная кислота в первичном контуре 5 выступает в качестве поглотителя нейтронов. Таким образом, при более высокой концентрации борной кислоты снижается мощность или реактивность. Для повышения реактивности в первичный контур 5 добавляют деионизированную воду, чтобы снизить концентрацию борной кислоты и тем самым повысить реактивность. Имеются отдельные насосы 22, 23 для подачи деионизированной воды 24 и/или борной кислоты 26 в первичный контур 5. Насос 22 предназначен для впрыска деионизированной воды 24, а насос 23 предназначен для впрыска борной кислоты 26 в первичный контур 5. Количество деионизированной воды 24 и/или борной кислоты 26 можно регулировать с помощью клапанов 28, 30 и/или насосов 22, 23. Насосы 22, 23 работают только в случае необходимости впрыска BODE.The long-term change in reactivity, in particular due to xenon and fuel consumption, is controlled by changing the concentration of boric acid and/or deionized water. This addition of one of these two fluids may also be referred to as BODE addition or injection in the present specification. Boric acid in
Управление ядерным реактором усложняется из-за того, что концентрация ксенона-135 (называемого в дальнейшем ксеноном или Xe) в активной зоне реактора имеет сложную зависимость от времени. Ксенон действует как нейтронный яд или поглотитель нейтронов. Значения ксенона меняются в течение нескольких часов. Ксенон возникает в результате цепочки реакций деления ядерного топлива и исчезает при поглощении нейтронов и из-за распада ксенона. Однако возникновение и поглощение нейтронов происходят с временной задержкой, так что для фактической и будущей мощности ядерного реактора необходимо учитывать фактическое, прошлое и будущее значения ксенона, в частности, для оптимального управления положением регулирующих стержней 16 через концентрацию борной кислоты (путем впрыска BODE). Когда атомная электростанция работает длительное время на постоянной мощности, концентрация ксенона достигает равновесного или стационарного состояния. Реактивность ксенона является линейной функцией концентрации ксенона.The control of a nuclear reactor is complicated by the fact that the concentration of xenon-135 (hereinafter referred to as xenon or Xe) in the reactor core has a complex time dependence. Xenon acts as a neutron poison or neutron absorber. The xenon values change over the course of several hours. Xenon arises as a result of a chain of fission reactions of nuclear fuel and disappears when neutrons are absorbed and due to the decay of xenon. However, the generation and absorption of neutrons occur with a time delay, so that for the actual and future power of the nuclear reactor, it is necessary to take into account the actual, past and future values of xenon, in particular for optimal control of the position of the
На фиг. 2 показано два примера работы ядерного реактора в течение определенного времени с частичной мощностью.In FIG. 2 shows two examples of a nuclear reactor running for a certain time at partial power.
На фиг. 2(а) мощность PR сначала составляет 100% (т.е. полная мощность ядерного реактора), а затем снижается до 30% от полной мощности. Частичную мощность, составляющую 30% от полной мощности, затем поддерживают в течение примерно 2 часов, прежде чем мощность будет увеличена в точке А до 98% от полной мощности. При частичной мощности увеличивается концентрация ксенона и, следовательно, реактивность ксенона. В точке В ядерный реактор выходит на целевую мощность, составляющую 98% от полной мощности. Как видно, реактивность ксенона при наборе мощности, т.е. между точками А и В, снижается по мере того, как в реакторе выгорает ксенон-135, который начинает поглощать больше нейтронов и снижается реактивность вскоре после точки А. Как видно из фиг. 2(а), снижение реактивности ксенона между точкой А и точкой В за счет выгорания ксенона составляет около 100 pcm, что соответствует перемещению около 20% длины набора D-стержней или регулирующих стержней.In FIG. 2(a), the power P R is initially 100% (ie the full power of the nuclear reactor) and then is reduced to 30% of the full power. Partial power, which is 30% of full power, is then maintained for about 2 hours before the power is increased at point A to 98% of full power. At partial power, the xenon concentration and hence the xenon reactivity increases. At point B, the nuclear reactor reaches its target power of 98% of full power. As can be seen, the reactivity of xenon during power up, i.e. between points A and B, decreases as xenon-135 burns out in the reactor, which begins to absorb more neutrons and decreases in reactivity shortly after point A. As can be seen from FIG. 2(a), the decrease in xenon reactivity between point A and point B due to xenon burn-up is about 100 pcm, which corresponds to a movement of about 20% of the length of the set of D-rods or control rods.
На фиг. 2(b) мощность PR сначала составляет 100% (т.е. полная мощность ядерного реактора), а затем снижается до 30% от полной мощности. Частичную мощность, составляющую 30% от полной мощности, затем поддерживают в течение примерно 6 часов, прежде чем мощность будет увеличена в точке А до 98% от полной мощности. В точке В ядерный реактор выходит на целевую мощность 98% от полной мощности. Как видно, реактивность ксенона при наборе мощности, т.е. между точками А и В, снижается по мере того, как в реакторе выгорает ксенон-135, который начинает поглощать больше нейтронов и снижается реактивность вскоре после точки А. Как видно из фиг. 2(b), снижение реактивности ксенона между точкой А и точкой В за счет выгорания ксенона составляет около 500 pcm, что соответствует перемещению около 100% набора D-стержней или регулирующих стержней.In FIG. 2(b) the power P R is initially 100% (ie full power of the nuclear reactor) and then reduced to 30% of full power. Partial power, which is 30% of full power, is then maintained for about 6 hours before the power is increased at point A to 98% of full power. At point B, the nuclear reactor reaches its target power of 98% of full power. As can be seen, the reactivity of xenon during power up, i.e. between points A and B, decreases as xenon-135 burns out in the reactor, which begins to absorb more neutrons and decreases in reactivity shortly after point A. As can be seen from FIG. 2(b), the reduction in xenon reactivity between point A and point B due to xenon burn-in is about 500 pcm, which corresponds to a movement of about 100% of the D-rod set or control rods.
Таким образом, видно, что концентрация ксенона, а следовательно, и реактивность на основе ксенона во многом зависят от периода ожидания и предшествующей работы ядерного реактора 3.Thus, it can be seen that the xenon concentration, and hence the xenon-based reactivity, largely depends on the waiting period and the previous operation of the
Атомная электростанция может эксплуатироваться в нескольких режимах работы, связанных с потребностями электрической сети.A nuclear power plant can be operated in several modes of operation related to the needs of the electrical network.
В режиме первичного управления обеспечивают немедленную подачу мощности в течение нескольких секунд для поддержки частоты сети, при этом дополнительная мощность обеспечивается в период от 0 до 15 минут (обычно в течение секунд) для стабилизации частоты сети. Первичное управление выводится из отклонения частоты сети от стандартной частоты.Primary control provides immediate power for a few seconds to maintain the mains frequency, while additional power is provided between 0 and 15 minutes (typically within seconds) to stabilize the mains frequency. The primary control is derived from the mains frequency deviation from the standard frequency.
В режиме вторичного управления обеспечивают требуемую мощность электростанции самое позднее через 15 минут. Это также называют работой с отслеживанием нагрузки. В режиме вторичного управления запрос дополнительной энергии подается дистанционно через целевую мощность генератора, которая может быть изменена ступенчато. Дополнительную электроэнергию необходимо обеспечить не позднее чем в течение 15 минут. Заранее известны только максимальный градиент мощности dPG/dt и диапазон значений мощности. Время работы с частичной мощностью может составлять несколько часов. Изменения мощности запрашиваются стохастическим образом. При вторичном управлении целевая мощность PR должна быть достигнута в любой момент, так что регулирующие стержни 16 должны иметь конкретное предварительно заданное или предопределенное положение.In the secondary control mode, the required power of the power plant is provided at the latest after 15 minutes. This is also referred to as load tracking work. In secondary control mode, the request for additional power is remotely supplied through the target generator power, which can be changed in steps. Additional electricity must be provided within 15 minutes at the latest. Only the maximum power gradient dPG/dt and the power range are known in advance. The operating time at partial power can be several hours. Power changes are requested in a stochastic manner. In the secondary control, the target power P R must be reached at any time, so that the
Режим третичного управления обеспечивает средне- и долговременное изменение мощности. При третичном управлении продолжительность и требуемая мощность определяется между оператором сети и оператором реактора.Tertiary control mode provides medium and long term power variation. In tertiary control, the duration and required power are determined between the grid operator and the reactor operator.
Первичное управление можно применять параллельно с вторичным и третичным управлением.Primary control can be used in parallel with secondary and tertiary controls.
При третичном управлении увеличение мощности будет осуществляться после времени ожидания в соответствии с соглашением между оператором реактора и оператором электросети. Увеличение мощности зависит от фактической мощности реактора PR, целевой мощности PR и увеличения мощности, называемого также градиентом мощности dPG/dt. Как указано выше, запрос мощности обеспечивается посредством управления генератором для ядерного реактора. Таким образом, градиент мощности dPG/dt, который должен быть обеспечен для электросети, также обеспечивается управлением генератором. В режиме третичного управления это соответствует используемому значению, а в режиме вторичного управления это соответствует максимальному градиенту мощности.In tertiary control, the increase in power will be carried out after a waiting time in accordance with the agreement between the reactor operator and the grid operator. The power increase depends on the actual reactor power P R , the target power P R and the power increase, also called the power gradient dPG/dt. As stated above, the power request is provided by controlling the generator for the nuclear reactor. Thus, the power gradient dPG/dt that must be provided to the mains is also provided by the generator control. In tertiary control mode, this corresponds to the value used, and in secondary control mode, this corresponds to the maximum power gradient.
На фиг. 1 блок-схема включает в себя несколько входных значений, в частности фактическую мощность PR реактора, которую измеряют с помощью датчиков 20, целевую мощность PR 32, которую, например, предоставляет оператор реактора, период 34 ожидания, например, предоставляемый оператором реактора, до увеличения мощности до целевой мощности PR 32, вторичное управление 36 сетью, которое может быть активировано или деактивировано, например, кнопкой 36, первичное управление 38 сетью, которое может быть, например, активировано или деактивировано кнопкой 38, коэффициенты 40 реактивности, которые определяются автоматически, и предиктор воздействия 42 регулирующего заданного значения для активации или деактивации регулировки заданного положения регулирующих стержней на основе общего баланса реактивности.In FIG. 1, the block diagram includes several input values, in particular the actual reactor power P R , which is measured by the
Фактическую мощность PR реактора можно определить и другими способами, например, путем определения мощности электрогенератора.The actual power P R of the reactor can be determined in other ways, for example, by determining the power of the electric generator.
Коэффициенты 40 реактивности получают посредством расчета конструкции активной зоны, который выполняется для каждого цикла топливного элемента. Эти коэффициенты являются переменными в программном обеспечении управления реактором и зависят от равновесной концентрации бора в активной зоне реактора, которая уменьшается в течение всего цикла топливного элемента для компенсации выгорания топлива. Другими словами, коэффициенты реактивности рассчитываются исходя из равновесной концентрации бора в активной зоне реактора. Эти переменные задают через сервисный блок при замене топливных элементов соответственно при плановой остановке реактора. Другими словами, используется характеристическая кривая для определения каждого коэффициента реактивности на основе равновесной концентрации бора ядерного реактора 3. Коэффициенты 40 реактивности медленно изменяются в течение цикла топливного элемента. Равновесная концентрация бора в активной зоне реактора - это концентрация борной кислоты, используемая при работе ядерного реактора 3 на установившейся или постоянной мощности в течение длительного периода времени, в частности, когда концентрация ксенона достигает установившегося значения при полной мощности. Множество используемых коэффициентов реактивности поясняются ниже с помощью фиг. 10. Поскольку коэффициенты 40 реактивности изменяются очень медленно, их можно считать постоянными для расчета баланса реактивности. Другими словами, коэффициенты реактивности являются переменными величинами, которые зависят от "дней с полной нагрузкой" в фактическом цикле топливного элемента (например, 1 год) или связанного с ним параметра (как эталонная концентрация бора в равновесных условиях полной нагрузки), и могут быть заданы как характеристика через интерфейс или служебный модуль управления реактором при замене топливных элементов в соответствии с конструкцией следующей активной зоны.The reactivity coefficients 40 are obtained through a core design calculation that is performed for each fuel cell cycle. These coefficients are variables in the reactor control software and depend on the equilibrium concentration of boron in the reactor core, which decreases during the entire cycle of the fuel cell to compensate for fuel burnup. In other words, the reactivity coefficients are calculated based on the equilibrium concentration of boron in the reactor core. These variables are set through the service block when replacing fuel elements, respectively, during a planned shutdown of the reactor. In other words, a characteristic curve is used to determine each reactivity coefficient based on the equilibrium boron concentration of the
Блок-схема на фиг. 1 включает в себя модуль 44 расчета фактических значений, в котором фактические значения концентрации ксенона и йода в ядерном реакторе 3, в частности, в активной зоне ядерного реактора 3, рассчитываются на основе фактической и прошлой мощности PR ядерного реактора 3. Фактическое значение ксенона также обозначено на фиг. 1 как Xe-значение, а фактическое значение йода обозначено как J-значение. В других вариантах, как показано на фиг. 4, вместо концентрации ксенона предоставлена реактивность ксенона ρXe.The block diagram in FIG. 1 includes an actual
На фиг. 4 показан расчет фактических значений концентрации ксенона и йода на основе фактической и прошлой мощности PR ядерного реактора. Расчет адаптирован под тип ядерного реактора 3 и загрузку ядерным топливом. Входное значение - это фактическая мощность PR ядерного реактора. Ячейки с обозначениями ГXe, λJ, λXe, BXE, AJ, AXE представляют собой линейные функции с известными параметрами. Ячейки с крестом - это множители. Прошлые значения мощности PR ядерного реактора 3 учитывает интегратор 45а с учетом концентрации йода. Другими словами, интегратор получает фактическое значение концентрации йода путем интегрирования разницы между получением йода и распадом йода. Распад ксенона и потери ксенона из-за поглощения нейтронов вычитаются из суммы ксенона, непосредственно полученного, и ксенона от распада йода. Интегратор 45b вычисляет фактическое значение концентрации ксенона по градиенту концентрации ксенона. В варианте, показанном на фиг. 4, при расчете с использованием ГXe получают фактическое значение реактивности ксенона ρXe. Например, значение реактивности ксенона указывается в единицах pcm - миллионных процентах.In FIG. 4 shows the calculation of the actual xenon and iodine concentrations based on the actual and past power P R of the nuclear reactor. The calculation is adapted to the type of
Блок-схема на фиг. 1 также включает в себя модуль 46 прогнозирования. Модуль прогнозирования выполняет циклическое прогнозирование концентрации ксенона и, в частности, йода, в ядерном реакторе 3, в частности в активной зоне ядерного реактора 3.The block diagram in FIG. 1 also includes a
Модуль 46 прогнозирования прогнозирует концентрацию ксенона для периода ожидания, в частности, для конца оставшегося периода ожидания и конца периода увеличения мощности. Для этого модуль прогнозирования получает фактические значения концентрации ксенона и йода от модуля 44 расчета фактических значений, время Δtramp up, необходимое для увеличения мощности, и заданные значения мощности реактора PR для периода ожидания и периода увеличения мощности от модуля 48 управления.The
Модуль 48 управления выдает все необходимые значения для прогнозирования ксенона на основе введенного значения целевой мощности PR, на основе того, должен ли ядерный реактор 3 работать в режиме вторичного управления (получает от модуля 36), оставшегося периода ожидания и фактической мощности PR ядерного реактора 3.The
Функционирование модуля 46 прогнозирования поясняется относительно фиг. 3 и 5. Модуль 46 прогнозирования итеративным образом вычисляет концентрацию ксенона и, таким образом, реактивность ксенона. В варианте осуществления изобретения, кроме того также рассчитываются значения концентрации йода. Ячейки с обозначениями ГXe, λJ, λXe, BXE, AJ, AXE представляют собой линейные функции с известными параметрами. Ячейки с крестом - это множители. Для учета зависимости концентрации йода от времени используется интегратор 48а. Другими словами, интегратор получает значение концентрации йода путем интегрирования разницы между получением йода и распадом йода. Распад ксенона и потери ксенона из-за поглощения нейтронов вычитают из суммы непосредственно полученного ксенона и ксенона от распада йода. Интегратор 48b вычисляет фактическое значение концентрации реактивности ксенона ρXe из градиента концентрации ксенона dXe/dt. Для запуска прогнозирования фактическое значение концентрации ксенона и фактическое значение концентрации йода считывается один раз в начале операции прогнозирования. Модуль 48с запускает каждый этап вычисления с определенным приращением времени, как это будет объяснено ниже. С использованием ГXe при расчете получают прогнозные значения реактивности ρXe ксенона для конца периода ожидания или конца увеличения мощности, как это также будет объяснено ниже. В соответствии с вариантами осуществления изобретения окончание периода ожидания соответствует началу линейного увеличения мощности.The operation of the
(Оставшийся) период ожидания и период увеличения мощности разделены для расчетов на предварительно заданное количество этапов. В соответствии с примером используют от 50 до 500 этапов, в частности от 100 до 300. В показанном варианте осуществления вычисляют 200 этапов соответственно для периода ожидания и увеличения мощности. Это означает, что для периода ожидания и периода увеличения мощности временной интервал приращения Delta T или Δtincrement между двумя последовательными этапами расчета может быть разным, например, период увеличения мощности может быть существенно короче, чем период ожидания. Например, поскольку концентрация ксенона и/или реактивность ксенона в течение периода ожидания после достижения своего максимума всегда имеют тенденцию к достижению равновесного состояния, можно использовать фиксированное количество этапов расчета, несмотря на продолжительность периода ожидания, например 40 часов или 100 часов и более.The (remaining) waiting period and the power increase period are divided into a predetermined number of steps for calculation. According to the example, 50 to 500 stages are used, in particular 100 to 300. In the embodiment shown, 200 stages are calculated respectively for the sleep period and the power increase. This means that for the waiting period and the power increase period, the time interval for the increment of Delta T or Δt increment between two successive calculation steps can be different, for example, the power increase period can be significantly shorter than the waiting period. For example, since the xenon concentration and/or xenon reactivity always tends to reach equilibrium during the waiting period after reaching its maximum, a fixed number of calculation steps can be used regardless of the length of the waiting period, for example 40 hours or 100 hours or more.
Если период ожидания равен нулю, например, когда ядерный реактор 3 работает во вторичном режиме, см. ниже, то рассчитывают только прогноз для периода увеличения мощности. В целях расчета модуль 46 прогнозирования сохраняет рассчитанную предсказанную концентрацию ксенона, значения реактивности ксенона и/или значения концентрации йода в соответствующей памяти. Например, значение концентрации ксенона и/или реактивность ксенона ρXe сохраняют в течение периода ожидания (см. точку A на фиг. 3) и после периода увеличения мощности (см. точку B) на фиг. 3. Приращение Δtincrement на фиг. 5 соответствует Δtramp up и Δtwaiting period на фиг. 1.If the waiting period is zero, for example, when the
Следует отметить, что прогноз на период ожидания выполняют только в том случае, если ядерный реактор должен работать в режиме третичного управления, а не во вторичном режиме управления (или работать с отслеживанием нагрузки, как отмечено на чертежах символом N-SR).It should be noted that the standby prediction is only made if the nuclear reactor is to operate in tertiary control mode and not in secondary control mode (or operate in load tracking as indicated by N-SR in the drawings).
Фактическую концентрацию йода и фактическую концентрацию ксенона или значения реактивности считывают соответственно для начала периода ожидания для расчета, если имеет место период ожидания, или для начала увеличения мощности (в случае отсутствия периода ожидания или когда период ожидания истек).The actual iodine concentration and the actual xenon concentration or reactivity values are read respectively for the start of the waiting period for calculation if there is a waiting period, or for starting the increase in power (in the case of no waiting period or when the waiting period has expired).
Следует отметить, что период ожидания уменьшается с течением времени, т.е. начало для расчета сдвигается каждый раз, когда модуль 46 прогнозирования снова запускают с полным расчетом концентрации ксенона, реактивности ксенона и/или концентрации йода.It should be noted that the waiting period decreases over time, i.e. the start for the calculation is shifted each time the
Исходя из установленного значения мощности реактора PR для периода ожидания и периода увеличения мощности, сохраняют реактивность ксенона ρXe или концентрацию ксенона, в частности, после периода ожидания (точка А на фиг. 3 и 5) и после периода увеличения мощности (точка B на фиг. 3 и 5).Based on the set value of the reactor power P R for the waiting period and the power increase period, the xenon reactivity ρ Xe or the xenon concentration is maintained, in particular after the waiting period (point A in Fig. 3 and 5) and after the power increase period (point B on Fig. 3 and 5).
Концентрацию ксенона или реактивность ксенона ρXe после периода увеличения мощности (точка B) и концентрацию ксенона или реактивность ксенона до периода увеличения мощности или начала увеличения мощности (точка A; либо в конце периода ожидания для третичного режима управления, либо фактическая концентрация ксенона для вторичного режима управления) используют для определения модулем 46 прогнозирования изменения концентрации ксенона и/или изменения реактивности ксенона ΔρXe во время периода увеличения мощности.The xenon concentration or xenon reactivity ρ Xe after the power increase period (point B) and the xenon concentration or xenon reactivity before the power increase period or the start of the power increase (point A; either at the end of the waiting period for the tertiary control mode, or the actual xenon concentration for the secondary mode control) is used to determine by the
В соответствии с вариантами осуществления изобретения модуль 46 прогнозирования также вычисляет концентрацию йода для периода ожидания и/или периода увеличения мощности, в частности, в конце периода ожидания.According to embodiments of the invention,
Модуль 44 вычисления фактического значения и модуль 46 прогнозирования и модуль 48 управления образуют вместе тандемный модуль 50, который работает автоматически и в режиме реального времени в цифровой системе управления реактором. Например, и модуль 44 вычисления фактического значения, и модуль 46 прогнозирования соответственно вычисляют предсказанные значения реактивности и/или концентрации ксенона каждые 50 миллисекунд. Новый прогноз модуля 46 прогнозирования основан на соответственно обновленных фактических значениях концентрации ксенона и йода. Время для расчета реактивности ксенона для каждого, то есть для периода ожидания и периода увеличения мощности, занимает соответственно около 10 секунд на основе 200 этапов расчета. Это означает, что 20 секунд полностью относятся к третичному управлению и только 10 секунд относятся к стохастическому вторичному управлению, где желательны более быстрые результаты вычислений. Точность этого метода обсуждается ниже.The actual
Значения прогноза позволяют рассчитать поддержку реактивности ксенона ρXe во время фазы увеличения мощности. Следует отметить, что реактивность ксенона и/или концентрация ксенона зависят только от мощности ядерного реактора и ее изменения во времени. Этот прогноз реактивности или концентрации ксенона является лишь частью всего баланса реактивности, который необходим для определения оптимального положения регулирующих стержней 16 перед следующим набором мощности.The prediction values allow calculation of xenon reactivity support ρ Xe during the power up phase. It should be noted that xenon reactivity and/or xenon concentration depend only on the power of the nuclear reactor and its change over time. This reactivity or xenon concentration prediction is only part of the total reactivity balance that is needed to determine the optimal position of the
Прогнозируемое изменение реактивности ксенона ΔρXe во время увеличения мощности из модуля 46 прогнозирования передают в модуль 52 баланса реактивности, который дополнительно учитывает ту часть общего баланса реактивности, которая основана на коэффициентах реактивности, предоставленных модулем 40 коэффициентов реактивности. В частности, один или несколько из следующих эффектов реактивности, помимо ксенона, также учитывают для расчета предварительно заданного положения регулирующего стержня для начала увеличения мощности или в начале увеличения мощности и/или общего баланса реактивности. В частности, в соответствии с фиг. 10 визуализируют баланс реактивности для оператора реактора.The predicted change in xenon reactivity Δρ Xe during power increase from the
(Суммарный) баланс реактивности адаптирован для определения на основе значений реактивности оптимального положения регулирующих стержней 16, чтобы ядерный реактор мог выйти на заданную мощность PR в любой момент или после периода ожидания с использованием регулирующих стержней 16. Это оптимальное положение регулирующих стержней в настоящей заявке также можно назвать заданным положением регулирующего стержня для начала увеличения мощности.The (total) reactivity balance is adapted to determine, based on the reactivity values, the optimal position of the
Затем положение регулирующего стержня может быть предоставлено для регулировки 54 заданного положения регулирующих стержней. На фиг. 10 целевая мощность PR установлена на уровне 100% от полной нагрузки, что является максимально допустимой мощностью ядерного реактора 3. Для этого полная реактивность (Σρ на фиг. 10) с учетом также прогнозируемого изменения реактивности ксенона ΔρXe во время увеличения мощности в оптимальном случае должна быть равна нулю.The position of the control rod can then be provided to adjust 54 the predetermined position of the control rods. In FIG. 10, the target power P R is set at 100% of full load, which is the maximum allowable power of the
Потенциальная реактивность ρD (возможное увеличение реактивности за счет подъема D-стержней или регулирующих стержней 16 (ΔD). Потенциал реактивности можно рассчитать на основе эффективности ΓDM регулирующих стержней, которая представляет собой коэффициент реактивности, обеспечиваемый модулем 40 коэффициента реактивности, и фактической глубины их введения (ΔD) ниже нижнего конца L-стержней; эффективность ΓDM усредняют по отношению к различной эффективности в зависимости от глубины введения. Потенциал реактивности ρD рассчитывают путем умножения эффективности ΓDM на фактическую глубину введения (ΔD), и он соответствует потенциалу реактивности при подъеме регулирующих стержней или D-стержней до нижнего конца L-стержней.Potential reactivity ρ D (possible increase in reactivity due to the rise of the D-rods or control rods 16 (ΔD). The reactivity potential can be calculated based on the efficiency Γ DM of the control rods, which is the reactivity factor provided by the
Регулирующие стержни или D-стержни должны быть подняты до их стационарного положения полной мощности (ядерного реактора) (в данном случае примерно на 45 см ниже L-стержней в качестве запаса управляемости), что указано на фиг. 10 как значение VFA. Это снизит возможное увеличение реактивности на значение реактивности ρVFA. Стационарное положение полной мощности опционально используют для обеспечения возможности подъема регулирующих стержней даже при полной мощности для регулирования небольших колебаний мощности. Реактивность ρVFA запаса управляемости регулирующих стержней при полной нагрузке рассматривают отдельно с коэффициентом реактивности на этой глубине ΓD введения. Потенциал реактивности ρVFA рассчитывают путем умножения эффективности ΓD на заданное расстояние полной нагрузки до набора L-стержней, в частности до нижнего конца L-стержней. Здесь эффективность ΓD, которая является коэффициентом реактивности, предоставляет модуль 40 коэффициента реактивности.The control rods or D-rods must be raised to their stationary full power (nuclear reactor) position (in this case about 45 cm below the L-rods as a control margin) as shown in FIG. 10 as VFA value. This will reduce the possible increase in reactivity by the reactivity value ρVFA. The full power stationary position is optionally used to allow the control rods to be raised even at full power to control small fluctuations in power. Reactivity ρVFA control rod control margin at full load is considered separately with the reactivity factor at this depth ΓD introductions. Reactivity potential ρVFA calculated by multiplying the efficiency ΓD a predetermined full load distance to the set of L-bars, in particular to the lower end of the L-bars. Here the efficiency ΓD, which is the reactivity factor, provides the
Еще одним потенциальным значением реактивности может быть реактивность ρL L-стержней из-за фактической глубины введения L-стержней (ΔL) ниже их стационарного положения полной мощности. Соответствующий коэффициент реактивности (ΓL), который соответствует эффективности L-стержней, предоставляет модуль 40 коэффициента реактивности. Перемещение L-стержней в основном необходимо для противодействия пиковой тенденции осевого распределения мощности при частичной нагрузке. Потенциал реактивности ρL рассчитывают путем умножения эффективности ΓL на фактическую глубину введения ∆L.Another potential reactivity value could be the reactivity ρ L of the L rods due to the actual insertion depth of the L rods (ΔL) below their full power stationary position. The corresponding reactivity factor (Γ L ), which corresponds to the efficiency of the L rods, is provided by the
Другим значением является реактивность ρP за счет будущего увеличения мощности реактора до целевой мощности PR (ΔP) с его коэффициентом реактивности (ΓP), который предоставляет модуль 40 коэффициента реактивности. Another value is the reactivity ρ P due to the future increase in reactor power to the target power P R (ΔP) with its reactivity factor (Γ P ) which provides the
Реактивность ρAСТ обусловлена отличием средней температуры теплоносителя (ACT) первичного контура 5 от эталонной температуры при полной нагрузке (ΔACT; в данном примере приблизительно 310°C при полной нагрузке) с его коэффициентом реактивности ΓT, который представляет модуль 40 коэффициента реактивности.The reactivity ρ AST is due to the difference in the average coolant temperature (ACT) of the
В соответствии с вариантом осуществления, баланс реактивности также может учитывать влияние реактивности ρCVCS, вызванное эффектами времени простоя впрыска BODE посредством системы регулирования объема химикатов CVCS, определяемыми моделированием времени простоя в сочетании с соответствующим коэффициентом реактивности концентрации бора ΓC. В этом примере коэффициент реактивности концентрации бора ΓС также предоставляет модуль 40 коэффициента реактивности.According to an embodiment, the reactivity balance may also take into account the effect of CVCS reactivity ρ caused by the effects of BODE injection idling time by the CVCS chemical volume control system determined by the idling time simulation in combination with the corresponding boron concentration reactivity factor Γ C . In this example, the boron concentration reactivity factor Γ C also provides the
Чтобы иметь возможность выйти на целевую мощность PR, используя, в частности, регулирующие стержни или D-стержни 16, сумма Σρ=ρVFA+ρD+ρL+ρP+ρACT+ρXe+ρCVCS всех рассматриваемых значений реактивности должна быть равна нулю. Значений реактивности может быть даже больше или меньше для вычисления суммы реактивностей, баланса реактивности, оптимального положения регулирующих стержней и/или предварительно заданного положения регулирующих стержней для начала увеличения мощности. При целевой мощности PR, т.е. после увеличения мощности, она также должна быть равна нулю. Таким образом, определяют оптимальное положение регулирующих стержней 16 для увеличения мощности и используют для расчета баланса реактивности. Таким образом, в соответствии с вариантами осуществления оптимальное положение регулирующего стержня или предварительно заданное положение регулирующего стержня для начала увеличения мощности рассчитывают на основе общей (прогнозируемой) реактивности.In order to be able to reach the target power P R , using in particular control rods or D-
Если имеется какое-либо отклонение, например, как показано на фиг. 10 с Σρ=56 pcm, когда регулирующие стержни не находятся в оптимальном положении для увеличения мощности и, в частности, предусмотрены для регулировки 54 заданного положения регулирующих стержней, то величину необходимого впрыска BODE вычисляют на основе коэффициента реактивности концентрации бора ΓC и линеаризованных (упрощенных) уравнений смеси (см. ниже) в отношении суммы массы первичного контура вместе с CVCS для определения количества BODE в кг и/или кг/с (по желанию оператора). В качестве входных данных для уравнения смеси, относящегося к борной кислоте, необходимы концентрация бора в резервуарах для хранения борной кислоты cB. Уравнения смеси следующие:If there is any deviation, for example as shown in FIG. 10 with Σρ=56 pcm, when the control rods are not in the optimum position for power increase and in particular are provided for adjusting the target position of the
где QB - величина массы впрыскиваемой борной кислоты, QD - величина массы деионизированной воды, c - концентрация борной кислоты в первичной охлаждающей жидкости, Δc - изменение концентрации борной кислоты в первичной охлаждающей жидкости, cB - концентрация борной кислоты в закачиваемой борной кислоте, cD - концентрация борной кислоты в закачиваемой деионизированной воде, а M - масса первичной охлаждающей жидкости вместе с системой контроля объема химикатов CVCS. Например, концентрация борной кислоты в закачиваемой борной кислоте составляет около 7000 ppm (частей на миллион), а концентрация борной кислоты в закачиваемой деионизированной воде составляет менее 1000 ppm (частей на миллион). Например, масса М составляет около 300 т при 310°С.where Q B is the value of the mass of injected boric acid, Q D is the value of the mass of deionized water, c is the concentration of boric acid in the primary coolant, Δc is the change in the concentration of boric acid in the primary coolant, c B is the concentration of boric acid in the injected boric acid, c D is the concentration of boric acid in the injected deionized water, and M is the mass of the primary coolant along with the CVCS chemical volume control system. For example, the concentration of boric acid in the boric acid injected is about 7000 ppm (parts per million) and the concentration of boric acid in the deionized water injected is less than 1000 ppm (parts per million). For example, the mass M is about 300 tons at 310°C.
Как правило, коэффициенты реактивности модуля 40 коэффициентов реактивности не имеют эффектов временной задержки или сильно зависят от времени. Коэффициенты реактивности в модуле 40 коэффициентов реактивности не включают в себя коэффициенты для коэффициента реактивности ксенона.Typically, the reactance coefficients of the
В соответствии с вариантами осуществления, когда ядерный реактор работает в третичном режиме управления, исходя из приведенных выше соображений и коэффициентов, вычисляют критерий времени, в частности, с помощью модуля 52 баланса реактивности, который определяет время до увеличения мощности, которое необходимо для приведения регулирующих стержней 16 в заданное положение регулирующих стержней для начала увеличения мощности, который необходим для увеличения целевого значения мощности, например, с помощью впрыска борной кислоты или деионизированной воды. Например, для этой цели при расчете времени достижения заданного положения регулирующих стержней для начала увеличения мощности учитывают не только заданное положение регулирующего стержня для начала увеличения мощности, но также фактическое положение регулирующего стержня и смесь первичной охлаждающей жидкости на основе одного или нескольких из приведенных выше уравнений (1)-(4). Если временной критерий достигнут, модуль 52 баланса реактивности приспособлен для информирования модуля 56 плавающего режима/ELPO о том, что плавающий режим или режим ELPO, которые далее называют вторым и третьим подрежимами, должны быть прекращены. Временной критерий зависит, в частности, от коэффициентов реактивности, предоставляемых модулем 40 коэффициентов реактивности, и/или от фактической настройки регулирующих стержней 16. В некоторых вариантах добавляют некоторое дополнительное время, чтобы иметь запас безопасности.In accordance with embodiments, when the nuclear reactor is operating in the tertiary control mode, based on the above considerations and factors, a time criterion is calculated, in particular using the
С учетом выбранных режимов работы сети автоматически используют следующие стратегии и адаптации:Given the selected network operation modes, the following strategies and adaptations are automatically used:
Если выбран вторичный режим управления, например, если кнопка 36 активирована, что означает, что время ожидания должно быть равно нулю (N-SR включен; время ожидания равно нулю), то ядерный реактор должен выйти на целевую мощность PR в любой момент, который невозможно предсказать. Для этого регулирующие стержни 16 должны быть отрегулированы таким образом, чтобы целевая мощность PR могла быть достигнута за счет перемещения стержня 16 в любой момент времени. Это делают для прогнозирования реактивности ксенона при наборе мощности, в частности, в начале и конце во время увеличения мощности, чтобы знать, какая доля реактивности ксенона поддерживает набор мощности при выбранном максимальном градиенте мощности dPG/dt.If the secondary control mode is selected, for example, if
В режиме вторичного управления достижение заданной мощности является преобладающим по сравнению с минимизацией добавления борной кислоты и/или деионизированной воды. Например, накопление ксенона до максимума ксенона при частичной нагрузке должно быть компенсировано впрыском деионизированной воды после впрыска борной кислоты, как показано на фиг. 6. Впрыск борной кислоты и деионизированной воды осуществляют, в частности, автоматически стандартным модулем 58 управления реактором, который удерживает регулирующие стержни 16 в заданных точках или положениях, предусмотренных модулем 54 регулирования заданного положения регулирующих стержней, что обеспечивают модулем 52 баланса реактивности. Другими словами, оптимальное положение регулирующего стержня или заданное положение регулирующего стержня для начала увеличения мощности напрямую используют в качестве заданного значения модулем 54 регулировки заданного положения регулирующих стержней. В режиме вторичного управления нет необходимости рассчитывать прогноз реактивности ксенона на период ожидания. На фиг. 6 показаны графики для вторичного режима и первого подрежима третичного режима. В отношении впрыска деионизированной воды и положения регулирующего стержня 16 вторичный режим показан сплошными толстыми линиями 60а, 60b. Другие кривые или графики в этом особом случае одинаковы для вторичного режима и первого подрежима третичного режима, обсуждаемого ниже. На графике 60b показаны заданные положения регулирующих стержней 16 и их фактическое значение. На фиг. 6 из-за масштабирования нельзя различить заданное положение и фактическое значение положения регулирующих стержней или D-стержней 16.In the secondary control mode, achieving the set power is predominant compared to minimizing the addition of boric acid and/or deionized water. For example, the accumulation of xenon to the xenon maximum at partial load must be compensated by the injection of deionized water after the injection of boric acid, as shown in FIG. 6. The injection of boric acid and deionized water is carried out, in particular, automatically by the standard
Обычно регулирующие стержни 16 (D-сборку или набор D-стержней) после опускания для снижения мощности ядерного реактора 3 непрерывно понемногу поднимают в течение периода ожидания до максимума ксенона в соответствии с вычисленным с помощью модуля 52 баланса реактивности заданным значением, потому что поддержка реактивности ксенона для увеличения мощности увеличивается за счет повышенного эффекта выгорания ксенона.Usually, the control rods 16 (D-assembly or D-rod set) after being lowered to reduce the power of the
В соответствии с вариантами осуществления третичный режим управления детектируют по наступлению периода ожидания, в течение которого ядерный реактор работает с частичной нагрузкой, так что, например, становится возможной дополнительная минимизация впрыска BODE.According to embodiments, the tertiary control mode is detected upon the occurrence of a sleep period during which the nuclear reactor is operated at partial load, such that further minimization of BODE injection becomes possible, for example.
В зависимости от периода ожидания ядерным реактором могут управлять в одном или нескольких, в частности в трех различных подрежимах. Начало периода ожидания определяют как время, когда мощность снижается до частичной мощности. Например, частичная мощность может составлять от 30% до 90% от максимальной мощности ядерного реактора. Ниже подробно описаны эти три различных режима.Depending on the waiting period, the nuclear reactor can be operated in one or more, in particular three different sub-modes. The start of the sleep period is defined as the time when the power is reduced to partial power. For example, partial power may be between 30% and 90% of the maximum power of a nuclear reactor. These three different modes are described in detail below.
Когда мощность снижается, модуль 56 плавающего режима/ELPO автоматически запоминает в зависимости от скорректированного времени ожидания, какой подрежим используют.When the power is reduced, the float/
В соответствии с вариантами осуществления управление заданными значениями во время плавающего режима или ELPO имеет преимущество перед управлением заданным значением, полученным от модуля 52 баланса реактивности. Например, если модуль 56 плавающего режима/ELPO предоставляет информацию модулю 54 регулировки заданных положений регулирующих стержней, независимо от того, используют ли плавающий режим или режим ELPO, это отменяет заданные положения, предоставленные модулем 52 баланса реактивности. Другими словами, в зависимости от скорректированного времени ожидания модуль 56 плавающего режима/ELPO предоставляет информацию модулю 54 регулирования заданного положения регулирующих стержней независимо от того, используют ли плавающий режим или режим ELPO. Тогда модуль регулирования заданного положения регулирующих стержней игнорирует заданные значения, предоставленные модулем 52 баланса реактивности.According to embodiments, setpoint control during float or ELPO takes precedence over setpoint control received from
Например, в случае периода ожидания tPL, который соответствует времени частичной нагрузки или продолжительности фазы частичной нагрузки, при частичной нагрузке в течение времени меньше предварительно заданного времени, используют первый подрежим. Первое предварительно заданное время связано со временем достижения максимальной концентрации ксенона. Это означает, что можно ожидать только потери реактивности ксенона за этот период времени, равный примерно 8 часам. В некоторых вариантах осуществления первое предварительно заданное время составляет, например, 2 часа после максимума ксенона или 30% времени ожидания до максимума ксенона после максимума ксенона. В соответствии с вариантом осуществления, показанным на фиг. 6, заданные положения 61 регулирующих стержней (тонкая линия) определяют таким образом, чтобы целевая мощность PR могла быть достигнута после времени ожидания. Здесь заданное положение 61а соответствует прогнозируемому положению регулирующих стержней, которое позволяет достичь заданной мощности после увеличения мощности. Снижение реактивности из-за концентрации ксенона компенсируют добавлением деионизированной воды посредством модуля 58 управления реактором, как и в режиме вторичного управления. Первая и вторая линии показывают фазы, на которых борную кислоту и деионизированную воду добавляют в первичный контур. По сравнению со вторичным режимом впрыск деионизированной воды начинают несколько позже, как в приведенном выше примере вторичного режима управления, см. тонкую линию 63а, поскольку регулирующие стержни 16 (комплект D-стержней) должны быть извлечены - компенсация наращивания ксенона - чтобы достичь их заданного положения для увеличения мощности, см. пунктирную линию 63b, которая достигает заданного положения регулирующих стержней 61a. Впрыск борной кислоты блокируют сигналом накопления ксенона в стандартном модуле 58 управления реактором. Принимая во внимание период ожидания, это заданное положение регулирующих стержней 16, таким образом, учитывает поддержку реактивности ксенона для увеличения максимума ксенона из-за повышенного эффекта выгорания с начала периода ожидания. Остальные кривые первого подрежима третичного режима управления соответствуют кривым вторичного режима управления на фиг. 2, т.е. при снижении мощности фактическое положение регулирующего стержня соответствует жирной линии.For example, in the case of a waiting period t PL , which corresponds to the partial load time or the duration of the partial load phase, at partial load for a time less than a predetermined time, the first submode is used. The first preset time is related to the time to reach the maximum xenon concentration. This means that only loss of xenon reactivity can be expected over this time period of approximately 8 hours. In some embodiments, the first predetermined time is, for example, 2 hours after xenon maximum or 30% of the waiting time to xenon maximum after xenon maximum. According to the embodiment shown in FIG. 6, the preset positions of the control rods 61 (thin line) are determined so that the target power P R can be reached after the waiting time. Here, the
Количество борной кислоты и деионизированной воды определяют стандартным модулем 58 управления реактором, который удерживает регулирующие стержни 16 в заданных точках, предусмотренных модулем 54 регулирования заданного положения регулирующих стержней, что обеспечивают модулем 52 баланса реактивности. Как указывалось выше, модуль 56 плавающего режима/ELPO не предоставляет заданные значения модулю 54 регулирования заданного положения регулирующих стержней. Используют заданное положение регулирующего стержня для начала увеличения мощности, предоставляемое модулем 52 баланса реактивности.The amount of boric acid and deionized water is determined by the standard
Третья линия показывает концентрацию ксенона с течением времени, четвертая линия - положение регулирующих стержней 16 (введение их в активную зону реактора в сантиметрах), а пятая линия - мощность ядерного реактора 3 с течением времени. Этот подрежим управления работает аналогично вторичному режиму управления. В этом случае в прогнозе ксенона учитывают только время ожидания. Таким образом, визуализация баланса реактивности, например, как показано на фиг. 10, в фазе увеличения мощности для оператора реактора является более точной даже в начале времени ожидания.The third line shows the xenon concentration over time, the fourth line shows the position of the control rods 16 (their introduction into the reactor core in centimeters), and the fifth line shows the power of the
В соответствии с этим примером показано заданное положение 61а регулирующего стержня для/в конце периода ожидания, которое основано на полном балансе реактивности, включая прогнозируемую реактивность ксенона, для поддержки увеличения мощности ядерного реактора 3 до максимума ксенона. Другими словами, это прогнозируемое заданное положение регулирующего стержня для начала увеличения мощности. При входе в режим частичной мощности регулирующие стержни или D-стержни 16 опускают, чтобы уменьшить мощность ядерного реактора 3, в данном случае примерно до 75% от полной мощности. Как видно из фиг. 6, концентрация ксенона увеличивается в течение периода ожидания. Это компенсируют добавлением деионизированной воды в первичный контур 3 после достижения прогнозируемого заданного положения 61а регулирующими стержнями 16. Самое позднее до окончания периода ожидания (в данном случае период ожидания составляет около 6 ч) регулирующие стержни 16 достигают заданного положения 61а регулирующих стержней в положении начала увеличения мощности. Во время увеличения мощности концентрация ксенона снижается из-за уже описанных выше эффектов (т.е. ксенон-135 выгорает). После достижения заданной мощности PR концентрация ксенона все еще снижается, поэтому в первичный контур добавляют борную кислоту для снижения реактивности, что связано с уменьшением концентрации ксенона.In accordance with this example, a predetermined
На фиг. 7 период ожидания tPL при частичной нагрузке находится между первым заданным временем, например, 8 часов, и вторым заданным временем, например, около 30 часов. Это означает, что можно ожидать, что после потери реактивности ксеноном произойдет выигрыш в реактивности, и это может быть компенсировано перемещением регулирующих стержней 16 для предельной минимизации впрыска BODE. Для этого используют второй подрежим, так называемый плавающий режим. Второй предварительно заданный период (в данном случае около 30 часов) соответствует времени, когда необходимо учитывать различные аспекты, в частности, касающиеся ELPO, во время длительной работы с частичной нагрузкой, в частности, D-сборки или регулирующие стержни должны находиться в "положении полной нагрузки", для получения оптимизированного выгорания топлива и оптимально кондиционированной активной зоны с точки зрения взаимодействия с оболочкой топливной таблетки (PCI).In FIG. 7, the partial load waiting period t PL is between a first predetermined time, eg 8 hours, and a second predetermined time, eg about 30 hours. This means that a gain in reactivity can be expected after xenon loss of reactivity, and this can be compensated for by moving the
Во втором подрежиме модуль 56 плавающего режима/ELPO информирует модуль 54 регулировки заданного положения регулирующего стержня о том, что следует использовать второй подрежим или плавающий режим. В соответствии с вариантами осуществления модуль 54 при получении информации о том, что следует использовать второй подрежим или плавающий режим, дает команду стандартному модулю 58 управления реактором запретить впрыск BODE для компенсации изменения концентрации ксенона, в частности, в пределах верхнего предела регулирования (UCL) и нижнего предела регулирования регулирующих стержней 16. Таким образом, при постоянной мощности ядерного реактора 3 концентрацию ксенона компенсируют перемещением регулирующих стержней 16 стандартным модулем 58 управления реактора, например, опосредовано путем управления ACT. Другими словами, модуль 54 игнорирует заданные значения, предоставленные модулем 52 баланса реактивности.In the second sub-mode, the float/
Второй подрежим или плавающий режим будет подробно объяснен с помощью фиг. 7. Первая и вторая линии показывают фазы, на которых борную кислоту и деионизированную воду добавляют в первичный контур. Количество борной кислоты и деионизированной воды сведено к минимуму по сравнению с предыдущими случаями, потому что нормальное управление D-сборкой регулирующих стержней деактивировано в отношении активации впрыска BODE, а D-сборку или регулирующие стержни перемещают для компенсации изменения реактивности ксенона (например, с помощью контроллера ACT в модуле 58 управления реактором). В соответствии с вариантами осуществления регулирующие стержни 16 перемещают между предельными значениями регулирования в рамках стандартного управления реактором (например, UCL = "верхний предел регулирования", чтобы обеспечить минимальное расстояние до нижнего конца набора L-стержней). Таким образом, гарантируют, что регулирующие стержни 16 не будут вставлены слишком мало. Третья линия показывает концентрацию ксенона с течением времени, четвертая линия - положение регулирующих стержней 16 (введение их в активную зону реактора в сантиметрах), а пятая линия - мощность ядерного реактора 3 с течением времени.The second sub-mode or floating mode will be explained in detail with the help of FIG. 7. The first and second lines show the phases in which boric acid and deionized water are added to the primary circuit. The amount of boric acid and deionized water is kept to a minimum compared to previous cases because the normal control of the control rod D-assembly is deactivated with respect to BODE injection activation, and the D-assembly or control rods are moved to compensate for the change in xenon reactivity (for example, using a controller ACT in reactor control module 58). In accordance with embodiments, the
В этом втором подрежиме увеличение концентрации ксенона компенсируют регулирующими стержнями 16. Другими словами, регулирующие стержни 16 выдвигают из активной зоны реактора до тех пор, пока они не достигнут своего верхнего предела регулирования UCL. Если требуется дополнительная компенсация увеличения концентрации ксенона, в первичный контур добавляют некоторое количество деионизированной воды, см. максимум графика концентрации ксенона, примерно между 6 и 8 часами. Когда концентрация ксенона уменьшается после своего максимума, общая реактивность увеличивается, так что регулирующие стержни перемещают вниз в активной зоне реактора на глубину примерно 300 см, которой они достигают примерно через 15 часов. В этом особом случае стержни примерно через 15 часов достигают заданного положения для увеличения мощности до целевой мощности PR.In this second sub-mode, the increase in xenon concentration is compensated by the
Если мощность должна быть увеличена до целевой мощности PR, в данном случае до 100% мощности ядерного реактора 3, регулирующие стержни 16 поднимают вверх. При этом концентрация ксенона снижается, так что после достижения заданной мощности дальнейшее снижение концентрации ксенона компенсируют добавлением борной кислоты. После минимальной концентрации ксенона концентрация ксенона повышается до равновесного состояния примерно через 30 часов. Создание ксенона соответствует в равновесном состоянии выгоранию ксенона из-за поглощения нейтронов и распада ксенона. Во время повышения снова добавляют деионизированную воду, чтобы компенсировать изменение концентрации ксенона.If the power is to be increased to the target power P R , in this case up to 100% of the power of the
Как видно из фиг. 7, на которой заштрихованными областями показано сравнение с управлением реактором, где регулирующие стержни остаются вставленными для последующего увеличения мощности. Пример на фиг. 7 показывает максимальное снижение содержания борной кислоты и деионизированной воды по сравнению со стандартным регулированием без учета времени ожидания. Следует отметить, что снижение содержания борной кислоты и деионизированной воды увеличивается по мере приближения к концу цикла, т.е. до того, как топливные элементы должны быть заменены на новые, поскольку добавления деионизированной воды резко возрастают. Например, чтобы получить тот же эффект, добавление деионизированной воды в конце цикла экспоненциально выше (на последних 20% цикла топливного элемента более чем в 10 раз выше) по сравнению с началом цикла. Таким образом, затраты на очистку или рециркуляцию охлаждающей воды первичного контура 5 увеличиваются, иначе гибкость нагрузки будет снижена.As can be seen from FIG. 7, in which the shaded areas show a comparison with reactor control, where the control rods remain inserted for subsequent power increases. The example in FIG. 7 shows the maximum reduction in boric acid and deionized water compared to the standard regulation without waiting time. It should be noted that the decrease in the content of boric acid and deionized water increases as the end of the cycle is approached, i.e. before the fuel cells need to be replaced with new ones as additions of deionized water increase dramatically. For example, to achieve the same effect, the addition of deionized water at the end of the cycle is exponentially higher (more than 10 times higher in the last 20% of the fuel cell cycle) compared to the beginning of the cycle. Thus, the cost of cleaning or recycling the cooling water of the
Если бы время ожидания было бы короче, чем в этом примере на фиг. 7 (например, 11 часов), то регулирующие стержни не достигли бы заданного положения регулирующих стержней для увеличения мощности или заданного положения регулирующих стержней для начала увеличения мощности путем простой компенсации снижения концентрации ксенона, при этом модуль 56 плавающего режима/ELPO получает сигнал от модуля 52 баланса реактивности, например, сигнал завершения "достигнут критерий времени", чтобы прервать плавающий режим. Таким образом, управление передают стандартному модулю 58 управления реактором, который приспособлен для управления клапаном 28, чтобы добавить дополнительное количество деионизированной воды в первичный контур 5, чтобы регулирующие стержни 16 могли достичь заданного положения регулирующих стержней для начала увеличения мощности, предоставленное модулем 52 баланса реактивности, до окончания периода ожидания для увеличения мощности. Другими словами, заданное положение регулирующих стержней для начала увеличения мощности обеспечивают регулировкой 54 заданного положения регулирующих стержней в соответствии с результатом баланса реактивности 52 и расчетным временем ожидания в модуле 46 прогнозирования ксенона.If the waiting time were shorter than in this example in FIG. 7 (e.g. 11 o'clock), the control rods would not have reached the set power increase control rod position or the set power increase control rod position by simply compensating for xenon depletion, with float/
Если бы время ожидания было бы больше, чем в этом примере на фиг. 7 (например, 20 часов), то регулирующие стержни превысили бы заданное положение регулирующих стержней для начала увеличения мощности, при этом заданное положение регулирующих стержней определяет модуль 52 баланса реактивности, просто компенсируя дальнейшее снижение концентрации ксенона, при этом модуль 56 плавающего режима/ELPO, например, по сигналу от модуля 52 баланса реактивности, прекращает "плавающий" подрежим, и управление передают стандартному модулю 58 управления реактором. Это важно для того, чтобы иметь возможность в дальнейшем ввести регулирующие стержни 16 в активную зону реактора в случае аварийного останова (обеспечить остановочную реактивность). Другими словами, регулирующие стержни 16 больше не опускают, потому что стандартный модуль управления реактором начинает впрыск борной кислоты в соответствии с отклонением управления, которое определяют фактическим положением регулирующих стержней по сравнению с их прогнозируемым заданным положением, предоставляемым регулировкой 54 заданного положения регулирующих стержней.If the waiting time were longer than in this example in FIG. 7 (e.g. 20 o'clock), then the control rods would exceed the preset control rod position to start the increase in power, with the preset control rod position determining the
На фиг. 8, когда период ожидания tPL при частичной нагрузке превышает второе заданное время, например примерно 30 часов, используют третий подрежим. Третий подрежим также можно назвать режимом расширенной работы с низким энергопотреблением (ELPO).In FIG. 8, when the partial load waiting period t PL exceeds the second predetermined time, for example, about 30 hours, the third submode is used. The third sub-mode may also be referred to as the Enhanced Low Power Operation (ELPO) mode.
Этот второй предварительно заданный период (в данном случае приблизительно 30 часов, но может быть намного больше, например, 60 часов) соответствует времени, когда необходимо учитывать различные аспекты, касающиеся ELPO: во время длительной работы с частичной нагрузкой D-сборки должны находиться в "положении полной нагрузки", для получения оптимизированного выгорания топлива и оптимально кондиционированной активной зоны с точки зрения взаимодействия с оболочкой топливной таблетки (PCI). Например, второй заданный период составляет по меньшей мере 30 часов.This second predetermined period (in this case approximately 30 hours, but can be much longer, for example 60 hours) corresponds to the time when various aspects regarding ELPO must be taken into account: during long-term partial load operation, the D-assemblies must be in " full load position" to obtain optimized fuel burnup and an optimally conditioned core in terms of interaction with the fuel pellet cladding (PCI). For example, the second predetermined period is at least 30 hours.
Третий подрежим будет объяснен с помощью фиг. 8. Первая и вторая линии показывают фазы, на которых борную кислоту и деионизированную воду добавляют в первичный контур. Количество борной кислоты и деионизированной воды в этом случае также сведено к минимуму, поскольку накопление ксенона (после достижения частичной нагрузки) используют для перевода D-сборки в "положение полной нагрузки". Другими словами, активная зона реактора практически свободна от регулирующих стержней. Третья линия показывает концентрацию ксенона с течением времени, четвертая линия - положение регулирующих стержней 16 (введение их в активную зону реактора в сантиметрах), а пятая линия - мощность ядерного реактора 3 с течением времени.The third sub-mode will be explained with the help of FIG. 8. The first and second lines show the phases in which boric acid and deionized water are added to the primary circuit. The amount of boric acid and deionized water is also kept to a minimum in this case, since the buildup of xenon (after reaching partial load) is used to bring the D-array into the "full load position". In other words, the reactor core is practically free of control rods. The third line shows the xenon concentration over time, the fourth line shows the position of the control rods 16 (their introduction into the reactor core in centimeters), and the fifth line shows the power of the
В третьем третичном подрежиме модуль 56 плавающего режима/ELPO имеет приоритет по отношению к модулю 54 регулировки заданного положения регулирующего стержня по сравнению с прогнозируемым заданным положением модуля 52 баланса реактивности. В третьем подрежиме модуль 56 плавающего режима/ELPO информирует модуль 54 регулировки заданного положения регулирующего стержня о том, что следует использовать третий подрежим или режим ELPO. В соответствии с вариантами осуществления модуль 54 при получении информации о том, что следует использовать третий подрежим или ELPO, дает команду, что заданное положение регулирующих стержней 16 должно быть "положением полной нагрузки" (почти свободный регулирующий стержень или положение полной мощности). Таким образом, при постоянной мощности ядерного реактора 3 после выхода регулирующих стержней на положение полной нагрузки, концентрацию ксенона компенсируют за счет впрыска BODE стандартным модулем 58 управления реактором, например, опосредовано через управление ACT. Другими словами, модуль 54 игнорирует заданные значения, предоставленные модулем 52 баланса реактивности.In the third tertiary submode, the float/
На первом этапе регулирующие стержни опускают или вводят в активную зону реактора, чтобы уменьшить мощность ядерного реактора 3. В примере на фиг. 8 мощность снижена до 75% от полной мощности. Затем концентрация ксенона увеличивается, и регулирующие стержни 16 выводят из активной зоны реактора, чтобы компенсировать потерю реактивности из-за увеличения концентрации ксенона. Регулирующие стержни 16 выдвигают из активной зоны реактора до тех пор, пока они не достигнут своего "положения полной нагрузки" (почти свободные регулирующие стержни) или не станут параллельны верхнему пределу регулирования UCL. Если требуется дополнительная компенсация увеличения концентрации ксенона, в первичный контур добавляют некоторое количество деионизированной воды, см. максимум графика концентрации ксенона, между 6 и 8 часами, см. ссылочную позицию 62. При снижении концентрации ксенона после его максимума общая реактивность увеличивается, и в первичный контур 5 стандартный модуль 58 управления реактором вводит борную кислоту, что задают заданным "положением полной нагрузки" модуля 54 регулирования заданного положения регулирующих стержней и фактическим положением регулирующих стержней 16. В соответствии с вариантами осуществления борную кислоту добавляют прерывистым образом. Борную кислоту добавляют до тех пор, пока не будет достигнуто равновесие концентрации ксенона, т.е. когда градиент ксенона будет близок к нулю, на фиг. 8 в течение периода, обозначенного ссылочной позицией 64.In the first step, the control rods are lowered or inserted into the reactor core to reduce the power of the
Перед окончанием периода ожидания регулирующие стержни 16 должны быть перемещены в заданное положение регулирующих стержней для увеличения мощности. Таким образом, заблаговременно до окончания периода ожидания третий подрежим или режим ELPO завершают в подмодуле 56 плавающего режима/ELPO путем получения сигнала завершения "достигнут временной критерий" от модуля 52 баланса реактивности. Затем модуль 52 баланса реактивности передает заданные положения регулирующих стержней 16 модулю 54 регулировки заданного положения регулирующих стержней, которые соответствует заданному положению регулирующих стержней или заданному положению перед набором мощности, и стандартный модуль 58 управления реактором впрыскивает деионизированную воду, что перемещает регулирующие стержни 16 к заданному положению регулирующих стержней для начала увеличения мощности, предоставленному модулем 54 регулировки заданного положения регулирующих стержней. Деионизированную воду добавляют, см. ссылочную позицию 66, в первичный контур 5 во время перемещения регулирующих стержней 16 до заданного положения регулирующих стержней.Before the end of the waiting period, the
В этом третьем подрежиме регулирующие стержни выводят из активной зоны реактора для обеспечения однородного выгорания топливных стержней и из-за взаимодействия с оболочкой топливной таблетки (PCI).In this third sub-mode, the control rods are removed from the reactor core to ensure uniform burnup of the fuel rods and due to interaction with the fuel pellet cladding (PCI).
Третий подрежим или подрежим ELPO завершают от 1 до 3 часов до окончания времени ожидания в соответствии с генерацией сигнала "достигнут критерий времени", предоставляемого модулем 52 баланса реактивности на основании реактивности и баланса смеси первичной охлаждающей жидкости. Следует отметить, что регулирующие стержни 16 не переходят за нижний предел регулирования LRL, в частности, в каждом из подрежимов третичного управления. Нижний предел регулирования LRL зависит от фактической мощности PR ядерного реактора. Чем выше фактическая мощность, тем выше нижний предел регулирования, чтобы в любой момент можно было остановить ядерный реактор с помощью регулирующих стержней 16.The third sub-mode or ELPO sub-mode is terminated 1 to 3 hours before the end of the timeout according to the generation of the time criterion reached signal provided by the
В соответствии с вариантами осуществления, как уже обсуждалось выше, модуль 52 баланса реактивности на основе предсказанной реактивности ксенона и коэффициентов реактивности модуля 40 коэффициентов реактивности дополнительно определяет, должны ли быть прекращены третичные режимы управления - плавающий или ELPO. С этой целью модуль 52 баланса реактивности на основе фактических коэффициентов реактивности, заданного положения регулирующего стержня, фактического положения регулирующего стержня 16 и баланса смеси (в соответствии с упрощенными уравнениями смеси (1)-(4), упомянутыми выше) определяет необходимое время введения, чтобы привести D-сборки в нужное положение для увеличения мощности. Если это необходимое время введения плюс допуск становится больше, чем оставшееся время ожидания, то активируют сигнал "временной критерий достигнут" и завершают режим ELPO или плавающий режим.In accordance with the embodiments, as already discussed above, the
Модуль 58 управления реактором может работать и без прогнозируемых значений реактивности ксенона, а также без модулей 52, 56 и 38. В этом случае заданное положение D-стержня необходимо задавать вручную.The
Точность модуля прогнозирования ксенона с 200 этапами расчета для каждого времени ожидания и времени увеличения мощности показана на фиг. 9 на примере времени частичной нагрузки, составляющего 15 часов. Как видно из фиг. 9, на которой сверху вниз показаны концентрация ксенона, погрешность предсказания, положение регулирующих стержней или D-стержней 16 и мощность реактора в примере третичного режима управления при использовании второго подрежима (плавающего режима), при этом погрешность предсказания уменьшается по мере приближения конца периода ожидания. Это связано с циклически повторяющимся расчетом прогноза реактивности ксенона, который работает с оставшимся периодом ожидания. По сравнению с точностью регулирования погрешность по сути мала. Даже в начале времени ожидания эта погрешность вычисления невелика и составляет 10 pcm. Это сравнимо с отклонением установки регулирующего стержня приблизительно на 8 см, если коэффициент реактивности набора регулирующих стержней составляет 1,2 pcm/см. По сравнению с контрольным порогом для регулирующего стержня, установленного при неполной нагрузке, величина 30 см является незначительной.The accuracy of a xenon predictor with 200 calculation steps for each waiting time and power up time is shown in FIG. 9 using the example of a partial load time of 15 hours. As can be seen from FIG. 9, which shows from top to bottom the xenon concentration, the prediction error, the position of the control rods or D-
На фиг. 10 показана визуализация для оператора ядерного реактора. Визуализация может быть приведена на экране. Визуализация в дополнение к обсуждавшейся в начале стрелке баланса реактивности показывает оставшийся период ожидания, а также установлен ли соответствующий электросети подрежим ELPO или плавающий режим. Кроме того, на фиг. 10 показана целевая мощность PR, скорость увеличения мощности 2,1%/мин (PG-Grad = dPG/dt), полученная от управления турбиной. "Hd. SW.Fkt." относится к ручной установке для регулирующего стержня 16, приведенной в качестве предложения для оператора реактора, если влияние предиктора на управление реактором должно быть отключено, тогда как "Hd.SW.Fkt. фактическое значение" является фактически действующим значением при управлении реактором с помощью регулирующих стержней 16.In FIG. 10 shows a visualization for a nuclear reactor operator. Visualization can be shown on the screen. The visualization, in addition to the reactivity balance arrow discussed at the beginning, shows the remaining waiting period, as well as whether the corresponding grid is set to ELPO or floating mode. In addition, in FIG. 10 shows the target power P R , a power increase rate of 2.1%/min (PG-Grad=dPG/dt) obtained from turbine control. "Hd. SW.Fkt." refers to the manual setting for the
В соответствии с некоторыми вариантами осуществления, постоянные времени и диапазоны интенсивности управления могут быть адаптированы для управления ядерным реактором в случае выбранного первичного режима управления.In accordance with some embodiments, the time constants and control intensity ranges may be adapted to control the nuclear reactor in the case of the selected primary control mode.
В соответствии с вариантами осуществления способ или алгоритмы для прогнозирования ксенона позволяют свести к минимуму этапы расчета и адаптированы к выбранному режиму управления электросетью для определения вклада ксенона в ожидаемую фазу увеличения мощности, что необходимо для реализации в цифровом управлении реактором в режиме реального времени. Используемый в вариантах осуществления способ допускает все режимы управления, относящиеся к электросети (даже непредвиденные переходные процессы, такие как отклонение нагрузки от внутренней нагрузки), включая стохастические дистанционно управляемые изменения нагрузки с помощью тандемного расчета ксенона с одним расчетом фактического значения ксенона и йода в качестве основы для второго прогнозного расчета вклада ксенона в фазу увеличения мощности.According to embodiments, the method or algorithms for predicting xenon minimize calculation steps and are adapted to the selected power grid control mode to determine the contribution of xenon to the expected phase of power increase, which is necessary for real-time digital reactor control implementation. The method used in the embodiments allows all power grid related control modes (even unexpected transients such as load deviation from internal load), including stochastic remotely controlled load changes using xenon tandem calculation with one xenon actual value calculation and iodine as the basis for the second predictive calculation of the xenon contribution to the power increase phase.
В некоторых примерах реализации любой признак любого варианта осуществления, описанного в настоящем документе, может быть использован в сочетании с любым признаком любого другого описанного в этом документе варианта осуществления.In some embodiments, any feature of any embodiment described herein may be used in conjunction with any feature of any other embodiment described herein.
Claims (40)
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU2798456C1 true RU2798456C1 (en) | 2023-06-23 |
Family
ID=
Citations (8)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US4642213A (en) * | 1984-07-27 | 1987-02-10 | Westinghouse Electric Corp. | Anticipatory control of xenon in a pressurized water reactor |
US4647421A (en) * | 1983-04-06 | 1987-03-03 | Hitachi, Ltd. | Operation control method for nuclear reactor |
EP2157582B1 (en) * | 2007-05-10 | 2013-03-13 | Mitsubishi Heavy Industries, Ltd. | Method for predicting xenon oscillation and computer program for predicting xenon oscillation |
EP2686851A1 (en) * | 2011-03-15 | 2014-01-22 | Areva NP | Method for operating a pressurized water reactor during load monitoring |
RU2553468C2 (en) * | 2009-11-06 | 2015-06-20 | ТерраПауэр, ЭлЭлСи | Systems and methods of controlling reactivity in nuclear fission reactor |
RU2605431C2 (en) * | 2011-12-06 | 2016-12-20 | ТерраПауэр, ЭлЭлСи | Apparatus and methods for controlling reactivity in nuclear fission reactor, nuclear fission reactors, and methods of fabricating reactivity control apparatus |
DE102017205553A1 (en) * | 2017-03-31 | 2018-03-01 | Areva Gmbh | Method for controlling the power of a nuclear power plant in load following operation |
RU2675380C1 (en) * | 2018-05-15 | 2018-12-19 | Григорий Леонидович Пономаренко | Vver and pwr type nuclear power reactor power maneuvering method |
Patent Citations (10)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US4647421A (en) * | 1983-04-06 | 1987-03-03 | Hitachi, Ltd. | Operation control method for nuclear reactor |
US4642213A (en) * | 1984-07-27 | 1987-02-10 | Westinghouse Electric Corp. | Anticipatory control of xenon in a pressurized water reactor |
EP2157582B1 (en) * | 2007-05-10 | 2013-03-13 | Mitsubishi Heavy Industries, Ltd. | Method for predicting xenon oscillation and computer program for predicting xenon oscillation |
RU2553468C2 (en) * | 2009-11-06 | 2015-06-20 | ТерраПауэр, ЭлЭлСи | Systems and methods of controlling reactivity in nuclear fission reactor |
RU2555363C9 (en) * | 2009-11-06 | 2015-10-20 | ТерраПауэр, ЭлЭлСи | System and methods of controlling reactivity in nuclear fission reactor |
EP2686851A1 (en) * | 2011-03-15 | 2014-01-22 | Areva NP | Method for operating a pressurized water reactor during load monitoring |
US20160329116A1 (en) * | 2011-03-15 | 2016-11-10 | Alain Grossetete | Method for operating a pressurized water reactor during load monitoring |
RU2605431C2 (en) * | 2011-12-06 | 2016-12-20 | ТерраПауэр, ЭлЭлСи | Apparatus and methods for controlling reactivity in nuclear fission reactor, nuclear fission reactors, and methods of fabricating reactivity control apparatus |
DE102017205553A1 (en) * | 2017-03-31 | 2018-03-01 | Areva Gmbh | Method for controlling the power of a nuclear power plant in load following operation |
RU2675380C1 (en) * | 2018-05-15 | 2018-12-19 | Григорий Леонидович Пономаренко | Vver and pwr type nuclear power reactor power maneuvering method |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
US4222822A (en) | Method for operating a nuclear reactor to accommodate load follow while maintaining a substantially constant axial power distribution | |
US8781057B2 (en) | Control system and method for pressurized water reactor (PWR) and PWR systems including same | |
CN112628721B (en) | Boiler wet-state operation water supply control method and device and storage medium | |
US4337118A (en) | Nuclear reactor power monitoring system | |
US9905321B2 (en) | Method for operating a pressurized water reactor during load monitoring | |
KR910003805B1 (en) | Method and apparatus for controlling a nuclear fuel electric power generating unit interfacin | |
JPH0212099A (en) | Method of determining and calculating output return capacity for pressurized water type nuclear reactor | |
RU2798456C1 (en) | Nuclear power plant control method and controller | |
US9947422B2 (en) | Control method for a pressurized water nuclear reactor | |
Drudy et al. | Robustness of the MSHIM Operation and Control Strategy in the AP1000 Design | |
JP7434559B2 (en) | Method and control device for controlling a nuclear power plant | |
Filimonov et al. | VVER-1200 tests in No. 6 unit of the Novovoronezh NPP during operation in a daily load schedule | |
US5032346A (en) | Method of determining and evaluating the emergency shutdown margin for a pressurized water nuclear reactor | |
US7860206B2 (en) | Reactor power control apparatus of a natural circulation boiling water reactor and a feed water control apparatus and nuclear power generation plant | |
Ishiwatari et al. | Improvements of feedwater controller for the super fast reactor | |
EP3046111B1 (en) | Nuclear reactor power regulator and method | |
JP7245112B2 (en) | Reactor control device, nuclear power plant and method of controlling nuclear reactor | |
Maksimov et al. | Control of the axial offset in a nuclear reactor at power maneuvering | |
CN111276270A (en) | Reactivity monitoring method and automatic monitoring system for nuclear power station and storage medium | |
RU2798480C1 (en) | Method for controlling and protecting a fast neutron nuclear reactor and a system for its implementation | |
JP4556883B2 (en) | Reactor power controller | |
JP2024514152A (en) | Methods and assemblies for controlling nuclear reactors, nuclear reactors with such assemblies | |
GB2573608A (en) | Load following and frequency control system and nuclear power plant having such system | |
WO2023151786A1 (en) | Method for controlling a pressurized water reactor, computer program product and control system | |
Kanazirskyi et al. | CONTROL OF THE AXIAL OFFSET IN A NUCLEAR REACTOR AT POWER MANEUVERING |